Nascida no interior, aos 15 anos ela trabalhava na cidade do Rio de Janeiro como empregada doméstica do cantorFrancisco Alves. Numa festa ele a fez cantar para os convidados, entre elesCarmen Miranda, e a incentivou a iniciar uma carreira.
Se apresentou como caloura no programa derádiodeAry Barroso, saindo-se vencedora. Passou a cantar profissionalmente e a fazer dupla com o cantor e compositorHenricão.
Seu primeiro sucesso foiEstá Chegando a Hora, versão da cançãomexicanaCielito Lindo, nosanos 40. Em 1945, casou-se com o norte-americano Hans Van Koehler e foi viver com ele nosEstados Unidos. Passou uma temporada em Los Angeles e, em Nova York, esteve no concerto histórico no Carnegie Hall, que marcou a bossa nova nos Estados Unidos, em 1962.
Nosanos 50voltou ao Brasil, quando conheceu o compositorMirabeau Pinheiro, com quem viveu um romance por cinco anos e com quem teve sua única filha, Silésia. Juntos tiveram sucessos comoCachaça não é água(quando foram acusados de plágio) eObsessão.
Desta mesma época foi osamba-cançãode Ricardo GalenoEu sou a outra("ele é casado/eu sou a outra na vida dele…"), que retratava uma situação que a própria Carmen vivia e, anos depois, assumia.
Foi homenageada no programa "MPB Especial", da TV Cultura de São Paulo, gravado em 1972, no qual a artista carioca interpretou canções de grande sucesso. Entre o repertório, "Está Chegando a Hora", de Rubens Campos; "Só vendo que Beleza" e "Casinha da Marambaia", deRubens CamposeHenricão; "Xamego", deLuiz Gonzaga; "Polêmica", deAtaulfo Alves; e "Cachaça Não é Água Não", deMirabeau.
Suas última gravação foi com o cantorElymar Santos, de quem era convidada especial em alguns shows.
A cantora também participou de vários filmes, como "Pra Lá de Boa" (1949), "Carnaval em Marte" (1955), "Depois Eu Conto" (1956) e "Vou Te Contá" (1958).
Em2003, aCâmara Municipal do Rio de Janeirotinha aprovado um projeto de iniciativa doMuseu da Repúblicae foi "tombada"patrimônio cultural do Brasil.[2]Para a ocasião, compôs a música "Tombamento", que cantou para o ministro da Cultura, Gilberto Gil ("Eu sou a raça/ Sou mistura/ Sou aquela criatura/ Que o tempo vai tombar").
Em 2 de junho de 2004, no Rio de Janeiro, participou da reinauguração daRádio Nacional, emissora líder de audiência nas décadas de 40 e 50. Na ocasião, houve o encontro do ex-presidenteLuiz Inácio Lula da Silvacom as "cantoras do rádio", geração de artistas reveladas na Rádio Nacional. Lula definiu o encontro de "saudosismo gostoso" e subiu ao palco do auditório da Nacional para abraçar e beijarEmilinha Borba, 80, Marlene, 79, Carmen Costa, 84,Ademilde Fonseca, 83,Adelaide Chiozzo, 73, eCarmélia Alves, 81.
Morreu no Hospital Lourenço Jorge, no Rio de Janeiro, aos 87 anos, depois de alguns dias internada. Teveinsuficiência renaleparada cardíacaàs 6h do dia 25 de abril de 2007.